精品课第二章三相变压器题库

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1、第二章 三相变压器题库一、填空题1三相变压器的原副绕组套在同一铁心柱上,当同极性端同为首端时,原副绕组感应电势之间的相位差为_。2.变压器的空载电流约为额定电流的_倍3.三相心式变压器的磁路特点是_。4.变压器空载合闸最不利的情况是=_.5.变压器负载运行时原绕组的电流包含两个分量,一个是_,另一个是_.6.变压器空载试验时输入的有功功率主要消耗在_,短路试验时输入的有功功率主要消耗在_.7.电力变压器短路阻抗标幺值Zk的大小,仅从负载时副边电压调整率小这一角度考虑时,Zk值越_越好。8.额定容量为560KVA,Y,d11接法的三相变压器,额定电压为10000/400V,此变压器的变比K=_,

2、副边额定电流IN=_A.9.额定电压为220/110V的单相降压变压器,额定容量为20KVA,若改接为330/110V的自耦变压器,其额定容量应为_KVA,原边额定电流IN=_A.10.一台变压器带纯电阻负载运行时,欲增大输出功率,应使负载电阻_,此时副边电压_,副边电流_.11.额定容量为320KVA,额定电压为400/110KV的三相双绕组变压器,改接为510/110KV的自耦变压器,其容量额定值应为_KVA.12.三相变压器的常见种类_、_13.一台三相电力变压器副边额定电压U2N=400V,带上负载以后的线电压为380V,此时变压器的电压变化率U=_.14.电压互感器使用时副边不允许_

3、,电流互感器使用时副边不允许_.15.变压器铁心处于饱和状态时,若磁通波形为正弦波,则励磁电流为_波.16.变压器运行时效率的高低决定于_和_17.三相变压器组不能采用Y,y接法的原因是_。18.为充分发挥自耦变压器的优点,一般应取自耦变压器的变比kA=_19.变压器的电源电压因故升高,其它条件不变时,该变压器铁心饱和程度将_,空载电流I0将_空载损耗P0将_.二、选择题20.变压器的负载电流增大时,其输出端电压将（ ）A.上升B.不变C.下降D.三种情况都可能21.一台三相变压器的额定电压U1N/U2N=10000/400V,绕组为Y/11接法，则其变比为（ ）22.变压器原边供电电压因故降

4、低5%时,为使副边电压不变,应将（ ）A.原绕组匝数增加5%B.原绕组匝数减少5%C.副绕组匝数减少5%23.变压器的空载损耗（ ）A.全部为铁耗B.全部为铜耗C.主要为铁耗24.变压器并联运行条件中要求最为严格的是（ ）A.原副绕组的额定电压分别相等,即变比相等B.连接组别相同C.短路阻抗的标么值相等25.一台电力变压器额定电流时的输出电压等于额定电压,则此时这台变压器所带负载为（ ）A.电阻性负载B.电感性负载C.电容性负载26.一台单相双绕组变压器的额定容量为10kVA,额定电压为220/110V,今若改接为330/220V的自耦变压器,该自耦变压器的额定容量应为（ ）A.6kVAB.3

5、0kVAC.20kVAD.10kVA27.一台三相电力变压器:SN=500kVA,U1N/U2N=10/0.4kV,Y,Y0连接,下面数据中有一个是励磁电流的数值，它应该是（ ）A.28.87AB.50AC.2AD.10A28.一台联结组为Y,D11的三相电力变压器:U1N/U2N=110/10kV,此变压器的变比K应等于（ ）A.6.35B.7.73C.1129.变压器 副边绕组开路,原边电压因故升高时,变压器铁心中产生的铁损耗将（ ）A.不变B.增大C.减小30.若将单相变压器原、副绕组的匝数同时减少5%，原边所加电压不变，则此变压器将发生如下变化（ ）A.磁通不变,输出电压不变B.磁通增

6、大,输出电压增大C.磁通增大,输出电压不变D.磁通减小,输出电压降低31.Y,Y0联接的三相组式变压器,单相负载时会产生（ ）A.原、副绕组相、线电压都不对称B.原、副绕组线电压都对称C.副边相线电压都不对称D.今仅副边电压不对称,其它电压都对称32.两台变压器短路阻抗的标么值分别为ZK*=4.5%和ZK*=5.0%,负载系数分别为和,则（ ）A.B.C.三、问答题33.三相变压器变比和线电压比有什么区别？折算时用前者还是后者？答案见后 34.Yd接法的三相变压器，一次侧加额定电压空载运行，此时将二次侧的三角打开一角，测量开口处的电压，再将三角闭合测量电流，试问当此三相变压器是三相变压器或三相

7、心式变压器时，所测得的数值有无不同？为什么？答案见后35.变压器并联运行的最理想情况有哪些？如何达到最理想的情况？答案见后36在三相变压器中，零序电流和零序磁通与三次谐波电流和3次谐波磁通有什么相同点和不同点？ 答案见后37为什么三相变压器组不宜采用Yyn联结，而三相心式变压器又可采用Yyn联结？ 答案见后 38.Yy连接的变压器，一次侧接对称三相电压，二次侧二线对接短路，如图所示。试用对称分量法分析出一、二次侧电流的对称分量，这种情况是否有中点位移？为什么？题38图答案见后33.答三相变压器变比同单相变压器变比一样，表示一、二次侧相电动势之比，它等于一、二次侧绕组匝数之比。而线电压比是指一、

8、二次侧线电压之比，显然它可能等于变比，或等于变比的 倍（或 倍），它的大小既与一、二次绕组联接法（星形联接或三角联接）有关。折算时要用变比。 34答二次侧三角形开口所测得的电压为二次侧三相3次谐波电动势之和，组式变压器大，心式变压器小。因为组式变压器三相磁路彼此无关，3次谐波磁通能沿铁心闭合，因此数值较大，从而感应的3次谐波电动势也较大。而心式变压器三相磁路彼此相关，3次谐波磁通不能沿铁心闭合，只能借助油、油箱壁等漏磁路闭合，因此数值较小，从而感应的3次谐波磁动势也较小。二次侧三角闭合所测得电流为3次谐波电流，无论是心式变压器还是组式变压器，所测得数值都很小。因为二次侧的3次谐波电流起励磁作用

9、，使得主磁通接近正弦形，3次谐波磁通很小，感应的3次谐波电动势很小，其数值要远小于二次侧三角形开口时的3次谐波电动势。 35答变压器并联运行最理想的情况有（1）空载时，并联的各变压器一次侧之间没有环流。（2）负载时，并联的各变压器所承担的负载电流按它们的额定容量成正比地分配。为了达到上述并联运行的理想情况，各台变压器必须具备下列三个条件：（1）各台变压器一次侧与二次侧额定电压对应相等；（2）各台变压器的联接组号相同；（3）各台变压器短路阻抗标么值相等。 36答二者的相同点有：（1）都是随时间变化的正弦函数。（2）三相电流和磁通的零序分量彼此同大小、同相位，对称三相系统中电流和磁通的3次谐波分量

10、也是彼此同大小、同相位的。（3）流通情况相同。零序电流和3次谐波电流能否流通取决于绕组的联结法，零序磁通和3次谐波磁通的流通情况与三相磁路的结构有关。二者的不同点有：（1）频率不同，电流和磁通的零序分量的频率是基波频率，电流和磁通的三次谐波的频率是基波频率的三倍。（2）产生的原因不同，电流和磁通的零序分量是三相不对称正弦波电流和磁通分解出来的，电流和磁通的3次谐波分量是非正弦波电流和磁通分解出来的。 37答Yyn联结的三相变压器不对称运行或带单相负载时，会产生中点移动现象。中点移动的大小主要取决于零序电动势的大小，而零序电动势的大小又取决于零序磁通的大小。对于三相变压器组，零序磁通可以通过铁心

11、闭合，故零序励磁阻抗等于正序阻抗，其数值很大，很小的零序电流可产生相当大的零序磁通，感应相当大的零序电势。中点移动大，相电压严重不对称，导致用电设备不能正常工作，故不采用Yyn联结。而三相心式变压器则情况大不相同，零序磁通以油和油箱为回路，零序阻抗很小，带不对称负载甚至单相负载时，中点移动也不严重，故可采用Yyn联结。但零序磁通流经油箱壁时引起涡流损耗，为了尽量减小这种涡流损耗，以及尽量减小相电压的变化，对变压器的中线电流应加以限制。 38解忽略励磁电流，并认为二次侧量均已折算到一次侧。电流方向如图所示。 已知二次侧电流的各相序分量为 根据磁动势平衡关系，立即可得一次侧各相序电流为 由于无零序

12、电流而不存在零序磁场，因而不存在零序电势，故不会发生中点移动。四、计算题39.一台三相电力变压器:N=31500kVA，U1N/U2N=220/11kV,YNd11联接，=50Hz,1=2=0.038, 1s=2s=8,m=17711,m=138451，负载三角接，每相阻抗Z=11.52+j8.64。当高压方接额定电压时，试求：(1)高压方电流，从高压方看进去cos1;(2)低压方电动势2；(3)低压方电压、电流、负载功率因数、输出功率。答案见后 40.一台9系列的三相电力变压器，高低压方均为Y接，N=200kVA，U1N/U2N=10/0.4kV。在低压方施加额定电压做空载试验，测得0=47

13、0W，0=0.0182N=5.2A，求励磁参数。 答案见后 41.对习题3-20的变压器在高压方做短路试验：k=400V、k=11.55A、k=3500W，求短路参数。 答案见后42.一台三相电力变压器铬牌数据为：N=20000kVA，U1N/U2N=110/10.5kV，高压方Y接、低压方接=50Hz,k*=0.105,0=23.7kW,0*=0.65%kN=104kW。若将此变压器高压方接入110kV电网、低压方接一对称三角形联接的负载，每相阻抗为16.37+j7.93，试求低压方电流、电压、高压方电流及从高压方看进去的功率因数。 答案见后 43.仍采用习题42变压器的数据，当高压方施加额

14、定电压，低压方负载电流为953.5A，负载功率因数 (滞后),求电压变化率，低压方电压，效率。答案见后 44.试画出图所示各变压器的高、低压方电动势相量图，并判断其联接组。题44图答案见后45.一台三相变压器，高低压绕组同名端和高压绕组的首末端标记如图所示。试将该变压器联接成Yd7、Yy4和Dy5。并画出它们的电动势相量图。 题45图答案见后39 解: 对于三相变压器，由于是对称的三相系统，故采用高压A相、低压a相、负载a相构成一台单相变压器，即可用前述等效电路计算，画出等效电路。 T型等效电路 解采用T型等效电路，如图所示。 变比： (1)从高压方看进去等效阻抗(2) (3)(实际上负载功率

15、因数 可直接从L得出) 低压方电压: 低压方电流: 输出功率: 输出功率: 型等效电路 解采用型等效电路，如图所示。(1)由题意可知：(2) 如图可知： (3)低压方电压：低压方电流：输出功率： 通过对T型和型两种等效电路计算结果对比可知，所有电压、电流、功率、中间参数，两种方法误差小于0.5%，当然对小容量变压器误差会略大一些。 40 解: 计算高低方额定相电压： 变比： 空载相电流： 每相损耗： 低压方励磁阻抗： 低压方励磁电阻： 低压方励磁电抗： 以上参数是从低压方看进去的值，现将它们折算至高压方 在高压方施加额定电压时， ，空载损耗 。可见在高压方、低压方施加额定电压做空载试验时，空载

16、损耗相等。41 解：相电压： 相电流： 一相损耗： 短路阻抗： 短路电阻： 短路电抗： 若在低压方做短路试验，则 低压方电流： 低压方短路电阻： 低压方一相损耗:： 计算表明，在低压方做短路试验时，负载损耗值不变，但 太小， 太大，调压设备难以满足要求，试验误差也较大。 42 解: 采用型等效电路： 低压方额定相电压：2N =10500V 低压方额定相电流： 低压方阻抗基值： 负载相阻抗标幺值： 负载支路电流标幺值： 低压方线电流： 低压方相电压标： 低压方线电压： 高压方空载电流标幺值： 高压方相电流标幺值： 高压方额定电流： 高压方电流： 从高压方看进去： 43 解：负载系数： 负载功率因数： 由题42 低压方线电压： 此例的负载系数、 与题42相同，采用电压变化率计算低压方负载时的端电压与题3.19(采用等效电路)结果十分接近。 44答: (a)Yy10 (b)Yd3(c)Dy1(d)Dd645答:(a)Yd7(b)Yy4(c)Dy5